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1、第41卷第2期红外与激光工程2012年2月Vol.41No.2InfraredandLaserEngineeringFeb.2012嫦娥一号卫星CCD立体相机影像超分辨率重建算法1,2111,2张磊,杨建峰,薛彬,梁士通(1.中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西西安710119;2.中国科学院研究生院,北京100049)摘要:针对嫦娥一号卫星CCD立体相机空间分辨率不足的问题,运用最大后验概率估计法(MAP)实现了月表影像的超分辨率重建。介绍了嫦娥一号卫星CCD立体相机的成像模型,分析了图像获取过程中的主要影响因素,并建立了相应的超分辨率重建模型。基于该模型,首先采用误差-参数分析法
2、估计嫦娥一号卫星CCD立体相机动态成像光学系统的点扩散函数(PSF);然后将估计的PSF应用到MAP算法所建立的目标函数中,采用共轭梯度法对目标函数进行最值求解;再通过VC软件平台编程实现了对单帧正视月表影像的超分辨率重建;最后从信息熵、清晰度和频谱等方面对重建图像进行评价,结果表明重建图像像质优良。关键词:嫦娥一号卫星;超分辨率;最大后验概率;共轭梯度法;Gibbs模型中图分类号:TN911.73文献标志码:A文章编号:1007-2276(2012)02-0404-05Super-resolutionreconstructionofChang′e-1satelliteCCDstere
3、ocameraimages1,2111,2ZhangLei,YangJianfeng,XueBin,LiangShitong(1.Xi′anInstituteofOpticsandPrecisionMechanics,ChineseAcademyofSciences,Xi′an710119,China;2.GraduateUniversityoftheChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)Abstract:ConsideringthelimitedspaceresolutionoftheChang′e-1satellite′sCCDs
4、tereocamera,MAP(maximumaposterioriprobability)algorithmisusedforlunarimagessuper-resolutionreconstruction.ImagingmodeloftheChang′e-1satelliteCCDstereocamera,analyseschieffactorswhichdeterminetheimagequalityinbrief,andestablishesappropriatemodelforsuper-resolutionreconstructionareintroduced.Accor
5、dingtothisreconstructionmodel,theerror-parameteranalysiswasusedtoestimatethepointspreadfunction(PSF)ofdynamicimagingsystemoftheChang′e-1satelliteCCDstereocamerafirstly.Secondly,theestimatedPSFwasappliedtotheobjectivefunctionestablishedbytheMAPalgorithm,andtheconjugategradientmethod(CGM)wasusedto
6、solvetheextremevalueofthefunction.Thirdly,thesuper-resolutionreconstructionsofthesingleframenormallunarimageswereprograrmmedonVCsoftwareplatform.Finally,thereconstructionsthroughentropy,definitionandspectrumwere收稿日期:2011-06-02;修订日期:2011-07-03基金项目:国家863计划(2010AA122201);国家自然科学基金(60808028)作者简介:张磊(1
7、986-),男,硕士生,主要从事遥感图像分辨率增强技术方面的研究。Email:zhlei1001@163.com导师简介:杨建峰(1969-),男,研究员,博士生导师,主要从事光学设计和干涉成像光谱方面的研究。Email:yangjf@opt.ac.cn第2期张磊等:嫦娥一号卫星CCD立体相机影像超分辨率重建算法405evaluated.Resultsshowthatthereconstructionsqualityisofgreat.Keyw